Neue Helmholtz-Nachwuchsgruppe am HZB
Felix Büttner hat am Brookhaven National Laboratory eine Holographie-Kammer aufgebaut. © privat
Ab 01. März 2020 baut Dr. Felix Büttner am HZB eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe zu „Topologischen Solitonen“ auf. Topologische Solitonen können in magnetischen Quantenmaterialien auftreten und extrem energieeffiziente Schaltprozesse ermöglichen. An BESSY II will er eine neue Abbildungstechnik entwickeln, um solche Quasiteilchen zu untersuchen.
Nach einem harten Auswahlverfahren hat Dr. Felix Büttner eine Förderung durch die Helmholtz-Gemeinschaft erhalten, um seine eigene Forschungsgruppe aufzubauen. Zuletzt hatte er als Postdoktorand am Massachusetts Institute of Technology in Boston zu magnetischen Quantenmaterialien geforscht. Er ist in Fachkreisen durch zahlreiche hochwertige Publikationen bekannt.
Büttner möchte an der Synchrotronquelle BESSY II des HZB eine neue hochauflösende Technik entwickeln, mit der sich komplexe magnetische Strukturen unter Realbedingungen bei Raumtemperatur abbilden und untersuchen lassen. Dabei handelt es sich um antiferromagnetische topologische Solitonen, die in bestimmten Materialien auftreten und als interessante Kandidaten für extrem energieeffiziente Datenspeicher gelten. „Bisher gibt es in der Forschung zu antiferromagnetischen Solitonen aus Mangel an geeigneten Messtechniken wenig Fortschritte“, erklärt Büttner: „Das HZB bietet die nötigen hochkomplexen Instrumente und führende Expertise in all diesen Bereichen und ist daher das perfekte Umfeld für dieses anspruchsvolle Projekt.“
- BESSY II: Erster Film von Spinwellen im Nano-OszillatorSpin-Hall-Nano-Oszillatoren sind winzige Bauelemente auf Basis von ultradünnen CoFeB-Schichten. Sie wandeln Gleichstrom in Mikrowellensignale um und gelten als Option für eine besonders effiziente drahtlose Kommunikation oder für eine neue Technologie der Datenverarbeitung, die vom Gehirn inspiriert ist. Ein schwedisch-deutsches Team konnte nun an BESSY II zum ersten Mal die Magnetisierungsdynamik im Inneren eines solchen Spin-Hall-Nano-Oszillators abbilden, sozusagen filmen. Dazu nutzten sie die zeitaufgelöste Röntgen-Rastertransmissionsmikroskopie am MAXYMUS-Instrument. Die Abbildungen zeigen Merkmale von Spinwellen, die in den bisherigen indirekten Messverfahren nicht sichtbar waren. Die Studie ist in „Advanced Materials“ veröffentlicht.
- Marcel Risch wird Professor an der Freien Universität BerlinSeit August 2026 ist Marcel Risch Professor (W2-S) im Fachbereich Physik an der Freien Universität Berlin. Seine Nachwuchsgruppe wird zur Abteilung Mechanismen nachhaltiger Elektrokatalyse. Risch erforscht die fundamentalen Mechanismen elektrokatalytischer Reaktionen und entwickelt auf dieser Grundlage wissens- und datengetriebene Strategien zur Verbesserung von Elektrokatalysatoren für die nachhaltige Erzeugung von Wasserstoff, Kraftstoffen und Chemikalien.
- BESSY II: Hochaufgelöste Einblicke in einzelne Biomoleküle und KatalysatorenWinzige biologische Proben und sogar einzelne Biomoleküle können nun an der BESSY-II-Infrarot-Beamline unter lebensnahen Bedingungen in höchster Auflösung untersucht werden. Die nanoskalige Infrarotspektroskopie (s-SNOM) wurde dafür verbessert und gründlich validiert. Ultradünne Membrane auf Siliziumbasis ermöglichen dabei die Untersuchung im wässrigen Medium. Ein internationales Team um den HZB-Experten Dr. Alexander Veber konnte nach einem ersten Proof-of-Concept nachweisen, dass Nano-IR-Messungen in wässriger Umgebung mit den erwarteten Fernfeld-IR-Spektren übereinstimmen. Dieser methodische Fortschritt ermöglicht nun tiefere Einblicke in Biomaterialien, aber auch die Beobachtung katalytischer Prozesse in flüssigen Umgebungen.